JP4849227B2 - 荷位置ずれ自動矯正装置 - Google Patents

Description

本発明は、移載機により支持部上に垂直に下ろされる荷、例えば薄板状基板を複数段に収納したカセットが、定位置に対して水平横方向にずれている場合に、当該カセットを定位置に位置矯正させる手段として、前記支持部の周辺部に配設して利用することができる荷位置決め装置にて構成される荷位置ずれ自動矯正装置に関するものである。

ガラス基板やウエハなどの薄板状基板を各加工ステージに搬送する場合、前記薄板状基板を複数段に収納したカセットが使用される。このカセットは、各加工ステージの基板取出位置に移載機で移載され、当該基板取出位置に併設された基板取出用ロボットによりカセット内の基板が取り出されて加工位置に供給されるのであるが、前記基板取出用ロボットは自動制御されるものであるから、当該ロボットによるカセット内からの基板の取り出しを、基板に無理な力を作用させることなく確実且つ良好に行わせるためには、基板取出位置に移載されたカセットの位置や姿勢に関する精度が十分に高くなければならない。このため、カセットが移載される基板取出位置には、移載機で垂直に降ろされるカセットの水平二次元方向の位置ずれを自動矯正するためのカセット位置ずれ自動矯正装置が併設されるのであるが、このようなカセット位置ずれ自動矯正装置に利用できるような従来の荷位置決め装置としては、位置ずれ状態のまま支持された荷を駆動手段で駆動されるプッシャーによって定位置側に押圧するタイプの、駆動源を必要とする装置や、特許文献１などに記載のように、荷を定位置側に押圧するプッシャー（ローラー）を、移載機で垂直に降ろされる荷の自重を利用して駆動するタイプの、駆動源を要しない装置が知られている。
実開平５−３７７５５号公報

上記の駆動源を必要とするタイプの荷位置決め装置を利用してカセット位置ずれ自動矯正装置を構成したのでは、移載機で１つのカセットが降ろされる基板取出位置の周辺複数箇所に配設される各荷位置決め装置ごとに駆動手段で駆動されるプッシャーが必要であり、更に当該駆動手段の制御装置も要する関係から、カセット位置ずれ自動矯正装置全体として設備コストが非常に高くつき、制御系のトラブルによる故障の可能性も大きい。又、駆動源を要しないタイプの荷位置決め装置を利用してカセット位置ずれ自動矯正装置を構成した場合、駆動源を必要とするタイプの荷位置決め装置を利用する場合の問題点は解消できるが、移載機で支持されて垂直に降ろされるカセットで押し下げられる上下動レバーなどの運動を、当該降下中のカセットを定位置側に押圧するプッシャー（ローラー）の押圧運動に変換するものであるため、移載機で支持されている降下途中のカセットを移載機の支持面上で横動させることになる。しかしながら、近年の大きなサイズのガラス基板を収納した大型で大重量（1000Kg程度にもなる）のカセットを取り扱う設備では、移載機の支持面上で円滑に当該大重量カセットを横動させることはできないので、このような設備では上記構成の荷位置決め装置は採用できない。

本発明は上記のような従来の問題点を解消し得る荷位置ずれ自動矯正装置を提供することを目的とするものであって、その手段を後述する実施形態の参照符号を付して示すと、垂直に降ろされる荷の水平Ｘ方向両側の垂直面それぞれに対応する位置に独立して配設される水平Ｘ方向センタリング用の荷位置決め装置と、当該荷の前記水平Ｘ方向に対して直角向きの水平Ｙ方向両側の垂直面それぞれに対応する位置に独立して配設される水平Ｙ方向センタリング用の荷位置決め装置とで構成される荷位置ずれ自動矯正装置であって、前記荷位置決め装置の各々は、平面矩形の基台４と、この基台４上に、対応する荷の垂直面に対して直交する水平前後方向に一定範囲内で移動可能に支持された可動台５と、この可動台５を水平前後方向の移動範囲の前進限位置に付勢保持する可動台付勢手段１４と、垂直に降ろされる荷の底面を支持し且つ当該荷の水平面上の横動を許す荷支持部（荷支持用ローラー３０）と、前記可動台５の水平前後方向の移動方向に対して直交する水平支軸３３により当該可動台５上に軸支され且つ前記荷支持部（荷支持用ローラー３０）上で定位置に支持された荷の垂直面に隣接する荷位置決め用ローラー２９とを備え、前記可動台付勢手段１４は、移載機（カセット支持台Ｔ）に支持された荷が定位置に対して前記荷位置決め用ローラー２９と重なる位置で垂直に降ろされるときは、この荷位置決め用ローラー２９と共に前記可動台５が後退移動するのを許すが、当該荷が前記荷支持部（荷支持用ローラー３０）で支持され且つ移載機（カセット支持台Ｔ）が当該荷から離れたときは、前記荷位置決め用ローラー２９を介して当該荷を定位置まで押し戻すように前記可動台５を前進限位置まで復帰移動させることができる付勢力を有する構成となっている。

上記構成の本発明を実施するについて、前記荷支持部としては、支持した荷が軽く横動できるものであることが望ましいので、例えば水平二次元方向に自由に横動できる支持台を備えたフローティングユニットや、カセット底面との間の摩擦抵抗の小さな素材が貼り付けられた支持台などで構成することができる。そしてこの荷支持部は、前記可動台５から離れた位置で当該可動台５を支持する固定台部３上に設けることもできるが、請求項２に記載のように、前記荷支持部を前記可動台５上に設けることが望ましい。この場合、請求項３に記載のように、前記荷支持部は、前記可動台５の前後移動方向に対して直交する水平支軸３４により軸支された荷支持用ローラー３０から構成することができる。

又、上記のように荷支持部をローラー３０から構成する場合、請求項４に記載のように、前記可動台５上に、前記荷位置決め用ローラー２９と平行な水平支軸３２で中間部が軸支されたシーソー運動自在な可動レバー２８ａ，２８ｂを設け、この可動レバー２８ａ，２８ｂの一端側に前記荷位置決め用ローラー２９を軸支すると共に当該可動レバー２８ａ，２８ｂの他端側に前記荷支持用ローラー３０を軸支し、前記可動レバー２８ａ，２８ｂのシーソー運動範囲を、前記荷支持用ローラー３０が荷支持レベルに位置すると共に前記荷位置決め用ローラー２９が前記荷支持用ローラー３０上で定位置に支持された荷の垂直面に隣接する支持姿勢と前記荷支持用ローラー３０が前記荷支持レベルより上方に突出する傾動姿勢との間に制限するストッパー（リング３５ｂ，ストッパー部材３６ａ，３６ｂ）と、前記可動レバー２８ａ，２８ｂを前記傾動姿勢に付勢保持する可動レバー付勢手段３５とを設けることができる。

更に、請求項５に記載のように、前記可動台５は、水平左右方向にも一定範囲内で移動可能に支持すると共に、この水平左右方向移動範囲の中心位置にセンタリングする第二可動台付勢手段２０を併設し、この第二可動台付勢手段２０の付勢力は、前記荷支持部（荷支持用ローラー３０）上に支持された荷と共に前記可動台５が水平左右方向に移動するのを許す程度の付勢力とすることができる。この場合、請求項６に記載のように、前記可動台付勢手段１４と前記第二可動台付勢手段２０とは、前記可動台５と可動台支持台部（取付板３９）との間で左右対称のハの字形に張設された左右一対のバネ４２ａ，４２ｂによって構成することができる。勿論この場合、左右一対のバネ４２ａ，４２ｂによって可動台５に与えられる前進限位置への付勢力が、この左右一対のバネ４２ａ，４２ｂによって可動台５に与えられる左右横方向のセンタリングのための付勢力と比較して十分に大きくなるように、両バネ４２ａ，４２ｂ間の挟み角が設定される。

上記記構成の本発明に係る荷位置ずれ自動矯正装置によれば、移載機に支持されて垂直に降ろされる荷が定位置に対して前記荷位置決め用ローラーと重なる側にずれている場合、当該荷が荷位置決め用ローラーを介して可動台を可動台付勢手段の付勢力に抗して後退移動させる。従って、荷が移載機の支持面上で横動することはない。そして当該荷が荷支持部上に支持されて移載機が当該荷から離れると、即ち、荷の荷重が前記荷支持部で受け止められたとき、前記可動台が荷位置決め用ローラーと共に可動台付勢手段の付勢力で前進限位置に復帰移動し、この過程で当該荷が荷位置決め用ローラーに押されて定位置まで横動し、可動台移動方向（前後方向）の位置ずれが矯正される。

即ち、本発明に係る荷位置ずれ自動矯正装置においては、荷が定位置に対して前記荷位置決め用ローラーと重なる側にずれている場合、当該荷をずれ位置そのままで一旦荷支持部上に降ろし、この後、位置ずれ状態で降ろされる荷を利用して増大させた付勢手段の付勢力で荷位置決め用ローラーを介して当該荷を定位置まで前進移動させて位置ずれを矯正することができる。従って、本発明に係る荷位置決め装置によれば、荷位置決め用ローラーを駆動する駆動手段（駆動源）が不要であって、安価に実施することができるばかりでなく、荷を定位置に降ろすための移載機側の支持面上で荷を横滑りさせる必要もないので、大重量の荷であっても問題なく取り扱うことができる。

本発明の荷位置ずれ自動矯正装置を、水平二次元方向の両方向（Ｘ，Ｙ両方向）に関する荷のセンタリングに利用する場合は、当該荷のＸ方向の両側辺とＹ方向の両側辺のそれぞれに対応して荷位置決め装置を設置することになる。この場合、各荷位置決め装置の内、定位置に対して荷が荷位置決め用ローラー側にずれている側の荷位置決め装置の可動台と荷位置決め用ローラーとが上記のように作用して、荷を可動台の前進移動方向、即ち、定位置に向かって移動させて位置ずれを矯正することになり、反対側の荷位置決め装置では、上記のように位置ずれを矯正される荷の垂直面が荷位置決め用ローラーに対し接近移動することになる。そして位置ずれが矯正された荷のＸ方向又はＸ，Ｙ両方向の垂直面が、付勢手段の付勢力で前進限位置に保持されている可動台上の荷位置決め用ローラーに隣接し、位置決めされることになる。

尚、請求項２に記載の構成によれば、移載機で垂直に降ろされる荷を支持する荷支持部が前記可動台を支持する固定台部上に当該可動台から離れて設けられる場合と比較して、固定台部上に対する取付部品点数が少なくなり、装置全体をコンパクトに構成することができると共に設置作業が容易になり、より安価に実施することができる。勿論、可動台上に荷支持部を設ける場合でも、取り扱う荷の平面サイズが大きい場合や重量物である場合に、可動台とは離れた固定台部上に別の荷支持部を補助的に設置することは可能である。而して、上記請求項２に記載の構成を採用する場合、請求項３に記載の構成によれば、本発明の荷位置ずれ自動矯正装置を荷のセンタリングに利用する場合に、荷の位置ずれ矯正方向側の荷位置決め装置の荷支持部上での荷の横動時の滑り抵抗を小さくし、大重量の荷であってもセンタリング作用を円滑に実行させることができ、付勢手段の付勢力を小さくすることにも役立つ。

更に、請求項４に記載の構成によれば、荷位置決め用ローラーの可動台上での位置が固定されている場合と比較して、当該荷位置決め用ローラー側への荷の位置ずれ量が同一であっても、その位置ずれ状態で降ろされる荷と当該荷位置決め用ローラーとの間の相対的接触移動量が大巾に少なくなり、荷位置決め用ローラー周面や荷の磨耗を抑制でき、この磨耗に伴う粉塵の発生も抑制できる。更に、荷位置決め用ローラーの直径を特に大きくしなくとも、当該荷位置決め用ローラーの内側に無理なく入り込ませることができる許容荷位置ずれ量を大きくすることができる。しかも、降下する荷の重力を利用して荷位置決め用ローラーを初期位置（定位置の荷の垂直面に隣接する位置）に復帰させるために必要なアクチェーターとしての押し下げ用ローラーを、荷支持用ローラーで兼用させることができ、部品の増加を抑えることができる。

先に説明したように、本発明の荷位置ずれ自動矯正装置を水平二次元方向の両方向（Ｘ，Ｙ両方向）に関する荷のセンタリングに利用した場合、Ｘ方向（又はＹ方向）両側の荷位置決め装置で荷の位置ずれが矯正されるとき、Ｙ方向（又はＸ方向）両側の荷位置決め装置では、その荷位置決め用ローラーに対し荷の垂直面が当該ローラーの軸心方向に沿って移動することになるが、この場合に請求項５に記載の構成によれば、荷位置決め装置の内、荷の位置ずれが矯正されるときに当該荷が可動台に対し水平左右方向（荷位置決め用ローラーの軸心方向）に移動することになる荷位置決め装置において、荷支持部を介して可動台を荷と共に水平左右方向に横動させることができるので、荷支持部と荷との間の水平左右方向の相対移動を無くし、仮に当該荷支持部が可動台上の固定面（勿論、荷の滑り抵抗を少なくする表面材が使用される）や、先に説明したような荷位置決め用ローラーと平行な荷支持用ローラーで構成されている場合でも、荷の水平左右方向の相対移動に起因する荷位置決め用ローラーや荷の磨耗、延いては当該磨耗に伴う粉塵の発生を無くすことができる。特にこの請求項５に記載の構成は、請求項３に記載の構成と組み合わせて実施することが好ましい。

上記の請求項５に記載の構成を採用する場合、請求項６に記載の構成によれば、可動台付勢手段と第二可動台付勢手段とを、左右対称のハの字形に張設された左右一対のスプリングで兼用させることができ、構成をシンプルにしてコストダウンを図ることができる。

図１において、１Ａ〜１Ｈは本発明による荷位置決め装置であって、基板取出位置に移載機で垂直に降ろされるカセットＫを水平二次元のＸ方向とＹ方向の両方向に関して位置ずれを自動矯正するカセット位置ずれ自動矯正装置２を構成している。各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈは同一構造のものであって、図１Ａ及び図１Ｂにそれぞれ仮想線で示す定位置のカセットＫの底面四隅に対応する４箇所の固定台部３に２つずつ、カセットＫの直角両外側垂直面Ｋｘ，Ｋｙに対応して配設されている。図１Ｂにおいて、定位置のカセットＫの外側に離れて示す仮想線は、定位置に対するカセットＫの外側へ最大許容位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ（ΔＸ＝ΔＹ）だけ離れたカセット降ろし領域Ｋ′を示している。

而して、カセット降ろし領域Ｋ′内に降ろされたカセットＫのＸ方向の位置ずれは、Ｘ方向の両側に配置された荷位置決め装置１Ａ，１Ｈ又は１Ｄ，１Ｅによって矯正され、当該カセットＫのＹ方向の位置ずれは、Ｙ方向の両側に配置された荷位置決め装置１Ｂ，１Ｃ又は１Ｆ，１Ｇによって矯正される。このとき、位置ずれ矯正方向とは直交する方向の両側の荷位置決め装置、即ち、Ｘ方向の位置ずれを矯正する場合のＹ方向の両側にある荷位置決め装置１Ｂ，１Ｃ及び１Ｆ，１Ｇ上では、カセットＫは最大許容位置ずれ量ΔＸの２倍の範囲内でＸ方向に相対移動し、Ｙ方向の位置ずれを矯正する場合のＸ方向の両側にある荷位置決め装置１Ａ，１Ｈ及び１Ｄ，１Ｅ上では、カセットＫは最大許容位置ずれ量ΔＹの２倍の範囲内でＹ方向に相対移動することになる。

各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈは、図２〜図６に示すように、図１に示す固定台部３上に設置される平面矩形の基台４上に前後左右両方向に横動自在に支持された可動台５を備えている。基台４に対する可動台５の支持ガイド手段は、基台４の上側に付設された左右一対の前後方向ガイドレール６と、この前後方向ガイドレール６間で前後方向にのみ横動可能に支持された中間可動体７と、可動台５の下側に付設されて中間可動体７を挟む前後一対の左右方向ガイドレール８とによって構成され、可動台５は、中間可動体７と共に前後方向ガイドレール６に沿って前後方向に移動し得ると同時に中間可動体７に対し左右方向ガイドレール８に沿って左右方向に移動することができる。図では詳細な構造を示していないが、前後方向ガイドレール６と中間可動体７との間、及び中間可動体７と左右方向ガイドレール８との間には、リニアベアリングが介装され、基台４に対し可動台５が前後左右両方向に軽く円滑に横動できるように構成されている。

基台４には、平面矩形の開口部９が設けられ、この開口部９内に遊嵌された矩形部材１０が、中間可動体７を上下方向に貫通し且つ左右方向に並列する２本のボルト１１，１２によって中間可動体７の底面に固定されている。一方、可動台５には、前記２本のボルト１１，１２の頭部１１ａ，１２ａが左右方向にのみ相対移動可能に遊嵌する巾の左右方向に長い長孔１３が設けられている。従って、可動台５は、図４Ａに示すように、開口部９の前側辺に矩形部材１０が当接する前進限位置と開口部９の後側辺に矩形部材１０が当接する後退限位置との間の前後動許容範囲ｄ１内でのみ、基台４に対し中間可動体７と共に前後移動可能であると同時に、図４Ｂに示すように、ボルト頭部１１ａ，１２ａが長孔１３内の中央位置にある状態から左右各方向に、ボルト頭部１１ａ，１２ａが長孔１３の端に達するまでの左右動許容範囲ｄ２，ｄ３内でのみ、基台４及び中間可動体７に対し左右移動可能である。尚、前後動許容範囲ｄ１と左右動許容範囲ｄ２，ｄ３とは、図１Ｂに示すカセットＫの外側へ最大許容位置ずれ量ΔＸ，ΔＹ（ΔＸ＝ΔＹ）と略等しい。

１４は可動台付勢手段であって、中間可動体７の左右一側辺にボルト１５で固定されて基台４と可動台５との間から横側方に延出するアーム材１６と、このアーム材１６の遊端部に設けられたバネ受け座１６ａと対面する固定側バネ受け座１７との間に水平前後方向向きに介装された圧縮コイルバネ１８とから構成され、図４Ａに示すように、開口部９の前側辺に矩形部材１０が当接する前進限位置に可動台５を付勢保持するように構成されている。固定側バネ受け座１７は、図１に示した固定台部３側に支持部材１７ａと調整ボルト１９とを介して支持されるもので、調整ボルト１９により前後方向に位置調整されることにより、圧縮コイルバネ１８の初期圧縮応力を調整することができる。尚、基台４を横長に形成し、当該基台４上に固定側バネ受け座１７を設けても良いし、基台４と固定側バネ受け座１７とを取り付ける取付板を別に設け、この取付板を固定台部３に固定するように構成しても良い。

２０は第二可動台付勢手段であって、中間可動体７の後側辺にボルト２１で固定されて基台４と可動台５との間から後方に延出するアーム材２２と、このアーム材２２の遊端部に上向きに突設されたバネ係止軸２３と、可動台５の後側辺の左右両端部にボルト止めされて後方に延出する左右一対のバネ係止片２４，２５と、これら両バネ係止片２４，２５とバネ係止軸２３との間に左右横方向に張設された左右一対の引張コイルバネ２６，２７とから構成され、これら両引張コイルバネ２６，２７の引張力で、図４Ｂに示すように可動台５の長孔１３の中央位置に中間可動体７側のボルト頭部１１ａ，１２ａが位置するセンタリング位置（中間可動体７に対するセンタリング位置）に可動台５を付勢保持するように構成されている。

可動体５の上側には、左右一対の可動レバー２８ａ，２８ｂを介して荷位置決め用ローラー２９と荷支持用ローラー３０とが設けられている。可動レバー２８ａ，２８ｂは、側面形状が略Ｌ字形のもので、可動台５上に突設された左右一対の軸受板３１ａ，３１ｂ間で左右方向の水平支軸３２により中間部が上下シーソー運動可能に軸支され、荷位置決め用ローラー２９は、可動レバー２８ａ，２８ｂの後側上端部間に左右方向の水平支軸３３により軸支され、荷支持用ローラー３０は、可動レバー２８ａ，２８ｂの前端部間に左右方向の水平支軸３４により軸支されている。そして可動レバー２８ａ，２８ｂの後側下端部間には、可動レバー付勢手段３５としての重錘用水平軸３５ａが架設され、当該重錘用水平軸３５ａには、可動台５の上面に当接する弾性材から成る左右一対のリング３５ｂが嵌合されている。又、可動レバー２８ａ，２８ｂが可動レバー付勢手段３５の付勢力に抗して前下りに傾動したとき、当該可動レバー２８ａ，２８ｂの前端部下側面を受け止める左右一対のストッパー部材３６ａ，３６ｂが可動台５の上面にボルト止めされている。

而して、図７Ｃに示すように、可動レバー２８ａ，２８ｂが可動レバー付勢手段３５の付勢力に抗して前下がりに傾動して当該可動レバー２８ａ，２８ｂの前端部下側面がストッパー部材３６ａ，３６ｂで受け止められたとき、荷位置決め用ローラー２９が定位置にあるカセットＫの側面に隣接すると共に荷支持用ローラー３０がカセット支持レベルでカセットＫを支持する支持姿勢となるように構成されている。従って、可動レバー２８ａ，２８ｂが可動レバー付勢手段３５の付勢力によって後ろ下がりに傾動して重錘用水平軸３５ａのリング３５ｂが可動台５の上面で受け止められた傾動姿勢にあるときには、荷位置決め用ローラー２９は、可動レバー２８ａ，２８ｂが前記支持姿勢にあるときの位置よりも後方下方に退避し、荷支持用ローラー３０は、可動レバー２８ａ，２８ｂが前記支持姿勢にあるときの位置よりも上方の位置、即ち、カセット支持レベルより上方に突出する状態になる。

以上のように構成された荷位置決め装置を、図１に示す荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈとして設置するときは、可動台５が前進限位置に付勢保持されている状態において可動レバー２８ａ，２８ｂを可動レバー付勢手段３５の付勢力に抗して前下がりに傾動させて支持姿勢に切り換えたとき、定位置にあるカセットＫのＸ方向両側の外側垂直面Ｋｘ及びＹ方向両側の外側垂直面Ｋｙに荷位置決め用ローラー２９が隣接すると共に、荷支持用ローラー３０が定位置にあるカセットＫの底面を支持するように設置される。従って、可動台付勢手段１４の付勢力に抗して可動台５が後退移動するときの方向は、カセットＫの定位置に対し外側に離れる方向となり、可動台付勢手段１４の付勢力によって可動台５が前進移動するときの方向は、荷位置決め用ローラー２９がカセットＫの定位置に対し内側に接近する方向となる。

而して、カセット移載機の昇降自在なカセット支持台で支持されたカセットＫが図１Ｂのカセット降ろし領域Ｋ′内で垂直に降ろされるとき、当該カセットＫの位置が定位置に対しＸ，Ｙ両方向にずれている場合、又はＸ，Ｙ両方向の何れか一方向にずれている場合、荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈの内、カセットＫが定位置の外側にずれている側の荷位置決め装置では、以下に説明する位置決め作用が行われる。

即ち、図７Ａに示すように、カセット移載機の昇降自在なカセット支持台Ｔで支持されたカセットＫは、可動台５が前進限位置にあって且つ可動レバー２８ａ，２８ｂが傾動姿勢にある状態の荷位置決め装置の荷支持用ローラー３０の上に、定位置に対して最大許容位置ずれ量ΔＸ又はΔＹの範囲内で外側にずれた位置で降ろされることになる。この結果、可動レバー２８ａ，２８ｂの前端部が荷支持用ローラー３０を介してカセットＫにより押し下げられ、当該可動レバー２８ａ，２８ｂが可動レバー付勢手段３５の付勢力に抗して前下りに水平支軸３２の周りに傾動し、当該可動レバー２８ａ，２８ｂの前端部下側面がストッパー部材３６ａ，３６ｂで受け止められる支持姿勢に切り換えられる。このときの可動レバー２８ａ，２８ｂの傾動に伴って荷位置決め用ローラー２９が水平支軸３２の周りでカセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙに向かって回動し、カセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙに当接することになるが、可動台付勢手段１４の付勢力（圧縮コイルバネ１８の反発力）は、移載機のカセット支持台Ｔに支持されているカセットＫを、当該カセット支持台Ｔの支持面Ｔａとの間の摩擦抵抗に抗して荷位置決め用ローラー２９により定位置方向に押圧移動させるほど大きくないので、荷位置決め用ローラー２９がカセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙに当接した後は、図７Ｂに示すように、荷支持用ローラー３０がカセットＫによって押し下げられるのに伴って、可動レバー２８ａ，２８ｂ、荷位置決め用ローラー２９、及び荷支持用ローラー３０と共に可動台５が可動台付勢手段１４の付勢力に抗して後退移動することになる。

上記の可動台５の後退移動時には、支持姿勢への可動レバー２８ａ，２８ｂの傾動に伴って荷支持用ローラー３０がカセットＫの底面に圧接した状態で外側へ後退移動するが、このとき荷支持用ローラー３０が自転することにより、大きな抵抗は生じない。而して、可動台５の後退移動は、図７Ｂに示すように、荷支持用ローラー３０を介してカセットＫにより前端部が押し下げられる可動レバー２８ａ，２８ｂが支持姿勢に達して可動台５上のストッパー部材３６ａ，３６ｂで受け止められた状態で終了する。このとき、カセットＫの位置ずれは矯正されておらず、位置ずれ状態のままで各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈの荷支持用ローラー３０、可動レバー２８ａ，２８ｂ、ストッパー部材３６ａ，３６ｂ、可動台５、中間可動体７、及び基台４を介して固定台部３に所定の支持レベルで支持されることになる。

上記のようにカセットＫが位置ずれ状態のままで所定の支持レベルで支持された後、移載機のカセット支持台Ｔは引き続き降下してカセットＫから下方に離れ、当該カセットＫの下側領域から横側方に水平に退出移動するのであるが、移載機のカセット支持台ＴがカセットＫから下方に離れることにより、当該カセットＫと移載機のカセット支持台Ｔの支持面Ｔａとの間の大きな摩擦抵抗がなくなるので、所定の支持レベルで荷支持用ローラー３０により支持されているカセットＫの可動台５の前後移動方向の滑り抵抗よりも可動台付勢手段１４の付勢力（圧縮コイルバネ１８の反発力）が勝ることになり、当該可動台付勢手段１４の付勢力が、カセットＫを荷位置決め用ローラー２９が内側へ（定位置側へ）押し移動させるように、後退位置にあった可動台５を前進移動させることになる。このとき荷支持用ローラー３０も可動台５及び荷位置決め用ローラー２９と一体に前進移動する。そして、図７Ｃに示すように、基台４側の開口部９の前側辺に中間可動体７側の矩形部材１０が当接する前進限位置に可動台５が到達したとき、カセットＫの位置ずれは矯正され、定位置に位置することになる。

以上の説明は、カセットＫを定位置側へ押し移動させて位置ずれを矯正する側の荷位置決め装置の作用であるが、この定位置側へ押し移動させられるカセットＫの移動方向側に位置する荷位置決め装置では、カセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙが定位置より内側に入り込んだ状態でカセットＫが荷支持用ローラー３０の上に降ろされるので、このカセットＫによって荷支持用ローラー３０が押し下げられるのに伴って立ち上がると共に定位置側に移動する荷位置決め用ローラー２９は、カセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙと当接することはない。そして当該カセットＫが定位置側へ押し移動させられるときは、当該カセットＫを支持する荷支持用ローラー３０を転動させながら円滑に移動し、定位置に達したとき、当該カセットＫの外側垂直面Ｋｘ又はＫｙが荷位置決め用ローラー２９に隣接することになる。従って、定位置へ押し移動させられたカセットＫは、最終的にその移動方向の両側に位置する荷位置決め装置の荷位置決め用ローラー２９によって挟まれ、定位置に保持されることになる。

カセットＫを定位置側へ押し移動させるとき、その移動方向と直交する方向の両側に位置する荷位置決め装置においては、カセットＫは、支持レベルまで押し下げた荷支持用ローラー３０の上をその軸心方向に沿って左右横方向に横動することになる。このとき、可動レバー２８ａ，２８ｂを介して当該荷支持用ローラー３０を支持している可動台５は、基台４（中間可動体７）に対して左右横方向一定範囲内で横動可能であって、第二可動台付勢手段２０によって左右横方向移動範囲の中央位置にセンタリングされているだけであるから、カセットＫが荷支持用ローラー３０上をその軸心方向に沿って左右横方向に横動するとき、可動台５を含む当該可動台５上の装置全体が荷支持用ローラー３０を介してカセットＫと一体に左右横方向に、第二可動台付勢手段２０の付勢力に抗して横動することになる。従って、カセットＫを定位置側へ押し移動させるとき、その移動方向と直交する方向の両側に位置する荷位置決め装置が大きな抵抗になることはなく、円滑に位置ずれ矯正作用を遂行させることができる。尚、可動台５は、中間可動体７に対してカセットＫと共に左右横方向に横動するのであって、中間可動体７は左右横方向には横動しないので、当該中間可動体７に連設された可動台付勢手段１４には影響しない。

尚、荷位置決め用ローラー２９と荷支持用ローラー３０とは、例えば取り扱うカセットＫなどの荷が比較的軽量であるなど、状況によっては、図８に示すように、可動台５上に位置固定的に配設することもできる。この場合、荷位置決め用ローラー２９と荷支持用ローラー３０とは、可動台５上に固着立設した左右一対の軸受板３７間に、先に示した実施形態での可動レバー２８ａ，２８ｂが支持姿勢にあるときの位置（図７Ｂ，Ｃで示す位置）においてそれぞれ水平支軸３３，３４で軸支される。この構成では、定位置から外側にずれた位置で垂直に降ろされるカセットＫは、荷位置決め用ローラー２９を直接外側（後退方向）へ押し出して可動台５を可動台付勢手段１４に抗して後退移動させながら、荷支持用ローラー３０の上に載置される。

図９〜図１１は、可動台付勢手段１４と第二可動台付勢手段２０に関する別の実施形態を示している。この実施形態では、中間可動体７と基台４とを上下方向に貫通する柱部３８ａを備えたバネ端係止片３８が、前記柱部３８ａの上端部において可動台５の底面に固定され、基台４は、取付板３９上に周辺複数箇所の連結部材４０を介して固定支持され、当該取付板３９の前側辺に取り付けた左右一対のバネ端係止ボルト４１ａ，４１ｂと前記バネ端係止片３８との間に、基台４と取付板３９との間の空間を利用して左右一対の引張コイルバネ４２ａ，４２ｂを掛張している。これら各引張コイルバネ４２ａ，４２ｂの初期引張応力は、バネ端係止ボルト４１ａ，４１ｂの前後方向の位置調整により調節することができる。

前記バネ端係止片３８の柱部３８ａは、基台４に設けられた平面矩形の開口部４３内を貫通すると共に、当該柱部３８ａが貫通する中間可動体７の開口部４４は、図１０に示すように左右横方向に長い長孔となっている。従って可動台５は、基台４側の開口部４３内での柱部３８ａの前後方向移動範囲内で基台４（取付板３９）に対して前後移動可能であると共に、中間可動体７側の開口部４４内での柱部３８ａの左右方向移動範囲内で基台４（中間可動体７及び取付板３９）に対して左右横方向に移動可能である。而して、左右一対の引張コイルバネ４２ａ，４２ｂは、図１１に示すように、それぞれの張力により平面視において左右対称のハの字形で安定するものであって、このとき、両引張コイルバネ４２ａ，４２ｂの張力は、主として可動台５を前方に付勢して、柱部３８ａが基台４側の開口部４３の前側辺に当接する前進限位置に保持するものであるが、両引張コイルバネ４２ａ，４２ｂの張力の一部は、可動台５を左右横方向の移動範囲（中間可動体７側の開口部４４内での柱部３８ａの左右方向移動範囲）の中央位置に付勢保持する（センタリングする）のに役立っている。

換言すれば、図９〜図１１に示す実施形態では、可動台５と固定側（取付板３９）との間に左右対称のハの字形に介装された左右一対の引張コイルバネ４２ａ，４２ｂは、可動台５を前進限位置に付勢保持する可動台付勢手段１４と、可動台５を左右横方向の移動範囲の中央位置にセンタリングする第二可動台付勢手段２０とを兼用するものである。全体の作用は、先の実施形態のものと変わりないので説明は省く。

以上の各実施形態では、可動台５は前後方向の移動だけでなく左右横方向の移動も可能にして、可動台５を前進限位置に付勢保持する可動台付勢手段１４と、可動台５を左右横方向の移動範囲の中央位置にセンタリングする第二可動台付勢手段２０とを設けたが、例えば取り扱う荷（カセットＫなど）が軽量である場合などには、可動台５は前後方向の移動のみを可能に構成することもできる。図１２〜図１４はこの場合の実施形態の一例を示しており、基台４上に付設された前後方向のスライドガイドレール４５に前後方向滑動可能に嵌合するスライダー４６に可動台５を取り付け、可動台付勢手段１４としては、可動台５の底面に取り付けた左右一対のバネ受け部材４７ａ，４７ｂと、基台４上に取り付けた左右一対の前後方向バネ受けボルト４８ａ，４８ｂとの間に、左右一対の圧縮コイルバネ４９ａ，４９ｂを前後方向向きに介装している。従って可動台５は、可動台付勢手段１４の左右一対の圧縮コイルバネ４９ａ，４９ｂにより前方に付勢され、基台４に突設した左右一対のストッパー部材５０ａ，５０ｂに可動台５側の左右一対のバネ受け部材４７ａ，４７ｂが当接する前進限位置に保持される。尚、左右一対の圧縮コイルバネ４９ａ，４９ｂは、バネ受けボルト４８ａ，４８ｂの前後方向の位置調整により初期圧縮応力を調節することができる。

上記の図１２〜図１４に示す実施形態では、可動台５は可動台付勢手段１４の左右一対の圧縮コイルバネ４９ａ，４９ｂに抗して後退移動できるが、左右横方向には横動できない構造であるため、位置ずれが矯正されるときのカセットＫの移動方向に対して直交する方向の両側に位置する荷位置決め装置においては、その荷支持用ローラー３０で支持されているカセットＫが当該荷支持用ローラー３０に対して軸心方向に摺接移動することになるが、他の作用は上記実施形態のものと変わりがない。

尚、上記実施形態では、位置決め用ローラー２９がカセットＫの外周の外向き垂直面（外側垂直面Ｋｘ又はＫｙ）に隣接し、カセットＫの位置ずれ矯正に際しては、位置決め用ローラー２９がカセットＫの外周の外向き垂直面（外側垂直面Ｋｘ又はＫｙ）を内側に押し移動させるように構成しているが、位置決め用ローラー２９が水平横方向に押すカセットＫ側の垂直面は、カセットＫの外周の外向き垂直面に限定されない。例えば、カセットＫの底部が枠組み構造の場合、外周の外向き垂直面より内側に位置する外向き垂直面であっても良いし、図１５及び図１６に示すように、各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈの位置決め用ローラー２９がカセットＫの外周枠材Ｋｆの内側垂直面Ｋｘ′又はＫｙ′を外向きに押し移動させるように構成することも可能である。この場合は、各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈの荷支持用ローラー３０がカセットＫの外周枠材Ｋｆの底面を支持すると共に、各位置決め用ローラー２９がカセットＫの外周枠材Ｋｆの内側に上向きに入り込むことになる。この構成によれば、カセットＫの降ろし領域Ｋ′の外側に各荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈの位置決め用ローラー２９を配置しなくて済むので、荷位置決め装置１Ａ〜１Ｈを備えたカセット支持部全体の平面サイズを小さくすることができる。

又、水平二次元方向の一方向、例えばＸ方向のカセットＫの位置ずれ矯正は、位置決め用ローラー２９がカセットＫの外向き垂直面（外側垂直面Ｋｘ又はＫｙ）を内向きに押し移動させる荷位置決め装置によって行わせ、Ｙ方向のカセットＫの位置ずれ矯正は、位置決め用ローラー２９がカセットＫの内側垂直面Ｋｘ′又はＫｙ′を外向きに押し移動させる荷位置決め装置によって行わせるように構成することも可能である。

更に、上記各実施形態では、カセットＫのＸ方向両側の垂直面（Ｋｘ又はＫｘ′）に対してそれぞれ２つの荷位置決め装置１Ａ，１Ｈ及び１Ｄ，１Ｅを配設し、カセットＫのＹ方向両側の垂直面（Ｋｙ又はＫｙ′）に対してそれぞれ２つの荷位置決め装置１Ｂ，１Ｃ及び１Ｆ，１Ｇを配設したが、カセットＫのＸ方向両側の垂直面（Ｋｘ又はＫｘ′）に対してそれぞれ１つの荷位置決め装置を配設し、カセットＫのＹ方向両側の垂直面（Ｋｙ又はＫｙ′）に対してそれぞれ１つの荷位置決め装置を配設することもできる。

具体的には、図１及び図１５に示した、カセットＫの４つの角部それぞれの直角２垂直面（Ｋｘ，Ｋｙ又はＫｘ′，Ｋｙ′）に対応して２つずつ配設した荷位置決め装置（１Ａ，１Ｂ）（１Ｃ，１Ｄ）（１Ｅ，１Ｆ）（１Ｇ，１Ｈ）の内、カセットＫの一対角方向の２組の荷位置決め装置、例えば荷位置決め装置（１Ｃ，１Ｄ）（１Ｇ，１Ｈ）を省き、残る対角方向の２組の荷位置決め装置、例えば荷位置決め装置（１Ａ，１Ｂ）（１Ｅ，１Ｆ）のみでカセット位置ずれ自動矯正装置２を構成することができる。この場合、図１７に示すように、荷位置決め装置を省いたカセットＫの対角方向両角部付近を、水平面上でのカセットＫの任意の方向の移動を許す支持手段（フローティングユニット）５１，５２を配設するのが望ましい。

本発明の荷位置決め装置を備えたカセット位置ずれ自動矯正装置２は、上記カセットＫが保管される自動倉庫の棚内や棚脇などの対地的に位置固定の場所に設けられるカセット受け渡し位置（基板取出位置など）に併設される他、当該カセットＫを搬送する搬送台車上に設けることもできる。勿論、本発明の荷位置決め装置は、薄板状基板の搬送用カセットＫに対する位置決めに限定されるものではなく、移載機で垂直に降ろされて定位置に支持される各種荷の前記定位置に対する水平二次元方向の位置ずれを矯正する手段として活用できる。尚、図示した幾つかの実施形態は、互いに組み合わせて別の実施形態を構成することができる。

Ａ図は本発明の荷位置決め装置を利用して構成したカセット位置ずれ自動矯正装置の概略平面図、Ｂ図は同要部の拡大平面図である。 Ａ図は本発明の荷位置決め装置の一実施形態を示す平面図、Ｂ図は同一部縦断側面図である。 Ａ図は基台を示す横断平面図、Ｂ図は中間可動体と可動台付勢手段とを示す平面図である。 Ａ図可動台の直下位置での横断平面図、Ｂ図は可動台上の取り付け部品を取り外した状態の平面図である。 第二可動台付勢手段の引張コイルバネを取り外し、一部を縦断面で示す背面図である。 荷支持用ローラーが支持レベルに下げられた状態での縦断背面図である。 作用を説明する図であって、Ａ図は降ろされるカセットが荷支持用ローラーを押し下げる直前の状態での縦断側面図、Ｂ図は降ろされるカセットが荷支持用ローラーで支持された状態での縦断側面図、Ｃ図は荷支持用ローラーで支持されたカセットが位置ずれを矯正された状態での縦断側面図である。 本発明の第二の実施形態の作用を説明する図であって、Ａ図は降ろされるカセットが荷位置決め用ローラーを後方に押し移動させる直前の状態での縦断側面図、Ｂ図は降ろされるカセットが荷支持用ローラーで支持された状態での縦断側面図、Ｃ図は荷支持用ローラーで支持されたカセットが位置ずれを矯正された状態での縦断側面図である。 本発明の第三の実施形態を示す縦断側面図である。 同第三実施形態の中間可動体と基台とを示す一部横断平面図である。 同第三実施形態の可動台付勢手段を示す横断平面図である。 本発明の第四の実施形態を示す縦断側面図である。 同第四実施形態の可動台付勢手段を示す平面図である。 同第四実施形態の一部縦断背面図である。 本発明の第五の実施形態を示す概略平面図である。 図１５のＡ−Ａ線拡大断面図である。 本発明の第六の実施形態を示す概略平面図である。

符号の説明

１Ａ〜１Ｈ 荷位置決め装置
２ カセット位置ずれ自動矯正装置
３ 固定台部
４ 基台
５ 可動台
６ 左右一対の前後方向ガイドレール
７ 中間可動体
８ 前後一対の左右方向ガイドレール
９，４３，４４ 開口部
１０ 矩形部材
１１，１２ ボルト
１３ 長孔
１４ 可動台付勢手段
１６，２２ アーム材
１６ａ 中間可動体側のバネ受け座
１７ 固定側バネ受け座
１８，４９ａ，４９ｂ 圧縮コイルバネ
２０ 第二可動台付勢手段
２３ 中間可動体側のバネ係止軸
２４，２５ 可動台側のバネ係止片
２６，２７ 引張コイルバネ
２８ａ，２８ｂ 可動レバー
２９ 荷位置決め用ローラー
３０ 荷支持用ローラー
３１ａ，３１ｂ，３７ 軸受板
３２，３３，３４ 水平支軸
３５ 可動レバー付勢手段
３５ａ 重錘用水平軸
３５ｂ 弾性材製のリング
３６ａ，３６ｂ，５０ａ，５０ｂ ストッパー部材
３８ バネ端係止片
３８ａ バネ端係止片の柱部
３９ 取付板
４０ 連結部材
４１ａ，４１ｂ バネ端係止ボルト
４２ａ，４２ｂ 引張コイルバネ
４５ スライドガイドレール
４６ スライダー
４７ａ，４７ｂ バネ受け部材
４８ａ，４８ｂ バネ受けボルト
５１，５２ 支持手段（フローティングユニット）

Claims (6)

1. 垂直に降ろされる荷の水平Ｘ方向両側の垂直面それぞれに対応する位置に独立して配設される水平Ｘ方向センタリング用の荷位置決め装置と、当該荷の前記水平Ｘ方向に対して直角向きの水平Ｙ方向両側の垂直面それぞれに対応する位置に独立して配設される水平Ｙ方向センタリング用の荷位置決め装置とで構成される荷位置ずれ自動矯正装置であって、
   前記荷位置決め装置の各々は、
   平面矩形の基台と、
   この基台上に、対応する荷の垂直面に対して直交する水平前後方向に一定範囲内で移動可能に支持された可動台と、
   この可動台を水平前後方向の移動範囲の前進限位置に付勢保持する可動台付勢手段と、
   垂直に降ろされる荷の底面を支持し且つ当該荷の水平面上の横動を許す荷支持部と、
   前記可動台の水平前後方向の移動方向に対して直交する水平軸により当該可動台上に軸支され且つ前記荷支持部上で定位置に支持された荷の垂直面に隣接する荷位置決め用ローラーとを備え、
   前記可動台付勢手段は、移載機に支持された荷が定位置に対して前記荷位置決め用ローラーと重なる位置で垂直に降ろされるときは、この荷位置決め用ローラーと共に前記可動台が後退移動するのを許すが、当該荷が前記荷支持部で支持され且つ移載機が当該荷から離れたときは、前記荷位置決め用ローラーを介して当該荷を定位置まで押し戻すように前記可動台を前進限位置まで復帰移動させることができる付勢力を有する、荷位置ずれ自動矯正装置。
2. 前記荷支持部が前記可動台上に設けられている、請求項１に記載の荷位置ずれ自動矯正装置。
3. 前記荷支持部は、前記可動台の水平前後移動方向に対して直交する水平軸により軸支された荷支持用ローラーから構成されている、請求項２に記載の荷位置ずれ自動矯正装置。
4. 前記可動台上には、前記荷位置決め用ローラーと平行な水平軸で中間部が軸支されたシーソー運動自在な可動レバーが設けられ、この可動レバーの一端側に前記荷位置決め用ローラーが軸支されると共に当該可動レバーの他端側に前記荷支持用ローラーが軸支され、前記可動レバーのシーソー運動範囲を、前記荷支持用ローラーが荷支持レベルに位置すると共に前記荷位置決め用ローラーが前記荷支持用ローラー上で定位置に支持された荷の垂直面に隣接する支持姿勢と前記荷支持用ローラーが前記荷支持レベルより上方に突出する傾動姿勢との間に制限するストッパーと、前記可動レバーを前記傾動姿勢に付勢保持する可動レバー付勢手段とが設けられている、請求項３に記載の荷位置ずれ自動矯正装置。
5. 前記可動台は、水平左右方向にも一定範囲内で移動可能に支持されると共に、この水平左右方向移動範囲の中心位置にセンタリングする第二可動台付勢手段が併設され、
   この第二可動台付勢手段は、前記荷支持部上に支持された荷と共に前記可動台が水平左右方向に移動するのを許す程度の付勢力を有する、請求項２〜４に記載の荷位置ずれ自動矯正装置。
6. 各荷位置決め装置の前記可動台付勢手段と前記第二可動台付勢手段とは、前記可動台と可動台支持台部との間で左右対称のハの字形に張設された左右一対のバネによって構成されている、請求項５に記載の荷位置ずれ自動矯正装置。

Images